Universidad de Mariano GálvezFacultad de IngenieríaIngeniería en Sistemas de InformaciónCurso: ComunicacionesCatedrático: Ing. Rolando Palacios Gómez

Tarea: Medios de Transporte

Nombre CarneSaúl Ramírez Argueta 1990-03-2300Cristian Eduardo López 1990-11-1797Fecha de entrega: 19 de febrero de 2016

Medios Guiados

Los medios guiados proporcionan un medio físico a través del cual la señal se propaga. Se distinguen los 3 tipos de cables más utilizados:

CABLE PAR TRENZADO:

Es de los más antiguos en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común, consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximado. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, ...hasta 300 pares). A pesar que las propiedades de transmisión de estos cables son inferiores y en especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas a las del cable coaxial, su gran adopción se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalación, así como las mejoras tecnológicas constantes introducidas en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.

Básicamente se utilizan los siguientes tipos de cable pares trenzados:

Sin blindaje (UTP - Unshielded Twisted Pair)

Con blindaje (STP - Shielded Twisted Pair)

FTP El blindaje consiste en una malla similar a la del cable coaxial, y su función es la misma. Los componentes principales del cable par trenzado son los siguientes:

Dos conductores de cable aislado con polyvinil chloride (PVC), calibre 22 o 24 AWG. Dichos conductores se trenzan cada determinada distancia, con el propósito de disminuir el ruido que se induce en la señal por algún voltaje.

Si es par trenzado con blindaje, una capa de malla de aluminio entretejido destinado a disminuir el ruido magnético del exterior.

CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO (UTP, Unshielded Twisted Pair):

Es el cable de par trenzado normal . Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración. Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre no apantallado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente utilizado. El estándar EIA-568 en el adendum TSB-36 diferencia tres categorías distintas para este tipo de cables: 1. Categoría 3: Admiten frecuencias de hasta 16 Mhz y se suelen usar en redes IEEE 802.3 10BASE-T y 802.5 a 4 Mbps.

2. Categoría 4: Admiten frecuencias de hasta 20 Mhz y se usan en redes IEEE 802.5 Token Ring y Ethernet 10BASE-T para largas distancias.

3. Categoría 5: Admiten frecuencias de hasta 100 Mhz y se usan para aplicaciones como TPDDI y FDDI entre otras.

Los cables de categoría 1 y 2 se utilizan para voz y transmisión de datos de baja capacidad (hasta 4Mbps). Este tipo de cable es el idóneo para las comunicaciones telefónicas, pero las velocidades requeridas hoy en día por las redes necesitan mejor calidad.

Las características generales del cable UTP son: Tamaño: El menor diámetro de los cables de par trenzado no apantallado permite aprovechar más eficientemente las canalizaciones y los armarios de distribución. El diámetro típico de estos cables es de 0'52 mm.

Peso: El poco peso de este tipo de cable con respecto a los otros tipos de cable facilita el tendido.

Flexibilidad: La facilidad para curvar y doblar este tipo de cables permite un tendido más rápido así como el conexionado de las rosetas y las regletas.

Instalación: Debido a la amplia difusión de este tipo de cables, existen una gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que abaratan la instalación y puesta en marcha.

Integración:

Los servicios soportados por este tipo de cable incluyen: - Red de Area Local ISO 8802.3 (Ethernet) y ISO 8802.5 (Token Ring)- Telefonía analógica - Telefonía digital - Terminales síncronos - Terminales asíncronos - Líneas de control y alarmas

PANTALLADO (STP):

Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una lámina apantallante. Se referencia frecuentemente con sus siglas en inglés STP (Shield Twiested Pair / Par Trenzado Apantallado).

CABLE COAXIAL: Este tipo de cable el igual que el par trenzado tiene do cables pero está construido de forma diferente para que pueda operar un rango de mayor frecuencia. Consiste en un conductor cilíndrico externo que rodea a un cable conductor. El nombre de Coaxial viene de la contracción de "Common Access" o acceso común al medio; ya que es un cable muy usado para la topología de ducto, donde los nodos se conectan a un medio de acceso común. El cable coaxial cobro una gran popularidad en sus inicios por su propiedad idónea de transmisión de voz, audio y video, además de textos e imágenes.

Tipos de cable coaxial:

*Dependiendo del grosor tenemos:

Cable coaxial delgado (Thin coaxial):El RG-58 es un cable coaxial delgado: a este tipo de cable se le denomina delgado porque es menos grueso que el otro tipo de cable coaxial, debido a esto es menos rígido que el otro tipo, y es más fácil de instalar.

Cable coaxial grueso (Thick coaxial): Los RG8 y RG11 son cables coaxiales gruesos: estos cables coaxiales permiten una transmisión de datos de mucha distancia sin debilitarse la señal, pero el problema es que, un metro de cable coaxial grueso pesa hasta medio kilogramo, y no puede doblarse fácilmente. Un enlace de coaxial grueso puede ser hasta 3 veces mas largo que un coaxial delgado. * Dependiendo de su banda tenemos:

Banda base: Es el normalmente empleado en redes de ordenadores, con una resistencia de 50Ohm, por el que fluyen señales digitales.

* Banda ancha: El cable coaxial de banda ancha normalmente mueve señales analógicas, posibilitando la transmisión de gran cantidad de información por varias frecuencias, y su uso más común es la televisión por cable.

Los factores a tener en cuenta a la hora de elegir un cable coaxial son su ancho de banda, su resistencia o impedancia característica, su capacidad y su velocidad de propagación. El ancho de banda del cable coaxial está entre los 500Mhz, esto hace que el cable coaxial sea ideal para transmisión de televisión por cable por múltiples canales. La resistencia o la impedancia característica depende del grosor del conductor central o malla, si varía éste, también varía la impedancia característica.

PARA BANDA ANCHA:

VENTAJAS

Es el mismo tipo de cable que se utiliza en las redes de TV por cable (CATV) Es posible transmitir voz, datos y video simultáneamente. Todas las señales son Half-Dúplex, pero usando 2 canales se obtiene una señal Full-

Dúplex. Se usan amplificadores y no repetidores. Se considera un medio activo, ya que la energía se obtiene de los componentes de

soporte de la red y no de las estaciones del usuario conectado.

DESVENTAJAS:

Su coste es relativamente caro, se necesitan moduladores en cada estación de usuarios, lo que aumenta su coste y limita su velocidad de transmisión.

PARA BANDA BASE:

VENTAJAS:

Diseñados principalmente para comunicaciones de datos. Pueden ejecutarse aplicaciones de voz, pero no son en tiempo real. Tiene un bajo coste y su instalación es sencilla. Banda ancha con capacidad de 10 Mb/segundo. Alcance de 1 a 10 km.

DESVENTAJAS

Transmite una señal simple en Half-Dúplex. No hay modelación de frecuencias. Medio pasivo donde la energía es provista por las estaciones del usuario.

Hace uso de conectores especiales para la conexión física. Uso de topología de bus, árbol y raramente en anillo. Ofrece poca inmunidad frente a los ruidos, aunque puede mejorarse con filtros. El ancho de banda transporta el 40 % de su carga total para permanecer estable.

Fibra ÓpticaLa Fibra Óptica es un medio de transmisión físico capaz de brindar velocidades y distancias superiores a las de cualquier otro medio de transmisión (cobre e inalámbricos).

Son pequeños filamentos de vidrio ultra puro por el cual se pueden mandar haces de luz de un punto a otro en distancias que van desde 1m hasta N kilómetros.

Existen diferentes tipos de fibra óptica, y cada una es para aplicaciones diferentes, como para uso Médico, de control, de iluminación, de imprenta y el de Telecomunicaciones.

Composición de la fibra óptica

Las fibras ópticas son hilos largos y muy finos de vidrio puro, que están agrupados en conjuntos o grupos, y que se llaman cables ópticos, y que transmiten señales de luz a distancias largas. Si miras de cerca una de estas fibras ópticas, podrás ver que se compone de las siguientes partes:

Núcleo – Es el centro de la fibra formada por un fino vidrio donde viaja la luz.

Revestimiento – Es el material óptico que rodea al núcleo y que reflecta la luz de vuelta al núcleo.

Cubierta externa – Es la cubierta de plástico que protege la fibra de posibles daños y de la humedad.

Cientos de miles de estas fibras ópticas se agrupan en cables ópticos más grandes, que a su vez se protegen por una cubierta externa llamada chaqueta. Las fibras ópticas pueden venir en dos modos.

Tipos de fibra óptica

1. Fibras mono-modo2. Fibras multi-modo

Las fibras mono-modo tienen unos núcleos pequeños, con unos nueve microns de diámetro. Transmiten la luz láser con una longitud de onda de entre 1300 a 1550 nanómetros. Las fibras multi-modo tienen unos núcleos más grandes con un diámetro de unos 63 microns y una transmisión de luz de entre 850 a 1300 nanómetros.

¿Cómo se transmite la luz en una fibra óptica?

Supón que quieres iluminar con una linterna un pasillo largo y recto. No habría ningún problema, ya que solo hay que apuntar el rayo de luz por el pasillo y dicha luz viajará en línea recta al final del pasillo. ¿Qué ocurre si el pasillo tiene algún recoveco o doblez? Podrías poner un espejo en la curva para reflejar el rayo de luz para que iluminara la esquina. ¿Que ocurre si el pasillo tiene muchas esquinas? Tendrías que poner varios espejos en las paredes y calcular los desvíos que tendría que hacer el rayo de luz por todo el camino lleno de esquinas. Esto es exactamente lo que ocurre con la fibra óptica.

La luz en una fibra óptica viaja por el núcleo (pasillo) rebotando continuamente con el revestimiento (espejos en las paredes), lo que se llama reflexión interna total. El revestimiento no absorbe nada de luz del núcleo, la luz puede viajar por distancias largas. Sin embargo, algunas de las señales de luz pueden degradarse dentro de la fibra, principalmente por las impurezas del vidrio. La extensión de esta degradación depende de la pureza del vidrio y la longitud de onda de la luz transmitida.

El sistema de fibra óptica

Básicamente el sistema de fibra óptica se compone de un transmisor, la fibra óptica en si, un regenerador óptico y un receptor óptico.

El transmisor – Está físicamente cerca de la fibra óptica y puede incluso tener lentes para enfocar la luz en la fibra.

Regenerador óptico – Como se ha comentado, se pueden perder señales cuando se transmite la luz dentro de la fibra, especialmente en distancias largas. Por ello, uno o más regeneradores ópticos son puestos a lo largo del cable para aumentar la señal de luz degradada.

Un receptor óptico – Recibe la señal de luz digital entrante, la decodifica y envía la señal eléctrica a los otros usuarios, que pueden ser ordenadores, televisión o sistema de teléfonos. El receptor usa una foto célula o foto diodo para detectar la luz.

Ventajas de la fibra óptica

¿Por qué las fibras ópticas han revolucionado las telecomunicaciones? Comparándolo con los cables convencionales de cobre, podemos tomar considerar estas ventajas:

1. Mas barato – Varios kilómetros de cable óptico puede ser más baratos que su equivalente en cable de cobre. Esto ahorra dinero a los proveedores de servicios y a sus usuarios.

2. Más fino – Las fibras ópticas usan diámetros más pequeños que otros cables, no ocupando tanto espacio.

3. Mayor capacidad para transportar datos – Al ser cables más finos, se pueden agrupar mayor cantidad de fibras en un solo cable óptico. Esto permite mas cantidad de líneas telefónicas o de canales en un solo cable, aumentando la su capacidad.

4. Menor degradación de la señal – La degradación de la señal es menor que en los cables de cobre.

5. Señales de luz – A diferencia de las señales eléctricas en los cables de cobre, las señales de luz de una fibra, no interfieren con las otras fibras en el mismo cable. Esto se traduce en conversaciones por teléfono más claras y una mejor recepción de la televisión por cable, por ejemplo.

6. Señales digitales – Las fibras ópticas son ideales para llevar información digital, lo cual es muy útil en redes de ordenadores.

7. Uso más flexible – Al poder transmitir y recibir luz de una forma flexible, se le pueden dar muchos usos con elementos totalmente distintos, como cámaras digitales, medicina ingeniería mecánica, seguridad, etc.

Por todo esto, en muchos casos la fibra óptica está desplazando a otro tipo de cables en muchas industrias, principalmente en las telecomunicaciones y en las redes de ordenadores. Como anécdota, posiblemente cuando has hablado por teléfono con alguien a mucha distancia, puede que hayas oído un eco. En los nuevos sistemas de fibra óptica este problema se ha subsanado.

INCONVENIENTES DE LA FIBRA OPTICA

1. Sólo pueden suscribirse las personas que viven en las zonas de la ciudad por las cuales ya esté instalada la red de fibra óptica. 2. El coste es alto en la conexión de fibra óptica, las empresas no cobran por tiempo de utilización sino por cantidad de información transferida al computador, que se mide en megabytes. 3. El coste de instalación es elevado. 4. Fragilidad de las fibras.5. Disponibilidad limitada de conectores.6. Dificultad de reparar un cable de fibras roto en el campo.

Medios de transmisión no guiados.Son aquellos que no confinan las señales mediante ningún tipo de cable; Estas señales se propagan libremente a través del medio, entre los mas importantes se encuentran el aire y el vacío.

Los medios no guiados o sin cable han tenido gran acogida al ser un buen medio de cubrir grandes distancias y hacia cualquier dirección, su mayor logro se dio desde la conquista espacial a través de los satélites y su tecnología no para de cambiar.

Cómo funciona

Tanto la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio y en el momento de la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.

La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y omnidireccional. No guiadas puede ser direccional y omnidireccional.

TRANSMISIÓN DIRECCIONAL

La energía emitida se concentra en un haz, para lo cual se requiere que la antena receptora y transmisora estén alineadas. Cuanto mayor sea la frecuencia de transmisión, es más factible confinar la energía en una dirección.

TRANSMISIÓN OMNIDIRECCIONAL

La antena transmisora emite en todas las direcciones espaciales y la receptora recibe igualmente en toda dirección.

MICROONDAS

Son un tipo de onda electromagnética situada en el intervalo del milímetro al metro y cuya propagación puede efectuarse por el interior de tubos metálicos.

Se usa el espacio aéreo como medio físico. Consiste en una Antena tipo plato y circuitos que interconectan con la terminal

del usuario.

La información es digital. Se transmite en ondas de radio de corta longitud. Dirección de múltiples canales a múltiples estaciones. Pueden establecer enlaces punto a punto.

Características

Ancho de banda: entre 300 a 3.000 MHz Algunos canales de banda superior, entre 3´5 GHz y 26 GHz. Es usado como enlace entre una empresa y un centro que funcione como centro

de conmutación del operador, o como un enlace entre redes LAN. Para la comunicación de microondas terrestres se deben usar antenas parabólicas. Estas deben estar alineadas o tener visión directa entre ellas. Entre mayor sea la altura mayor el alcance. Perdidas de datos, interferencias. Sensible a las condiciones atmosféricas.

MICROONDAS TERRESTRES

Radioenlace que provee conectividad entre dossitios en línea. Se usa un equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz.

La forma de onda emitida puede ser analógica (convencionalmente en FM) o digital.

Las principales aplicaciones de un sistema de microondas terrestre son:

o Telefonía básica (canales telefónicos)o Telégrafo/Télex/Facsímileo Telefonía Celular (entre troncales)o Canales de Televisión.o Videoo Datos

Componentes:

o Una antena con una corta y flexible guía deonda.o Una unidad externa de RF (RadioFrecuencia).o Una unidad interna de RF.

Características:

o Frecuencia utilizadas entre los 12 GHz, 18 y 23 GHz.o Conectan dos localidades entre 1 y 15 millas de distancia.o El equipo de microondas que opera entre 2 y 6 GHz puede transmitir a distancias

entre 20 y 30 millas.

A tener en cuenta:

o El clima y el terreno son los mayores factores a considerar antes de instalar un sistema de microondas.

o No se recomienda instalar sistemas en lugares donde no llueva mucho; en este caso deben usarse radios con frecuencias bajas.

o La consideraciones en terreno incluyen la ausencia de montañas o grandes cuerpos de agua las cuales pueden ocasionarreflexiones de multi-trayectorias.

MICROONDAS POR SATÉLITE

¿Para qué se utilizan?

Difusión de televisión. Transmisión telefónica a larga distancia. Redes privadas.

Su principal función es la de amplificar la señal, corregirla y retransmitirla a una o más antenas ubicadas en la tierra.

Retransmiten información. Se usan como enlace entre receptores terrestres (estaciones base). El satélite funciona como un espejo sobre el cual la señal rebota. Para mantener la alineación del satélite con los receptores y emisores de la

tierra, el satélite debe ser geoestacionario.

Los beneficios de la comunicación por satélite desde el punto de vista de comunicaciones de datos podrían ser los siguientes: •Transferencia de información a altas velocidades (Kbps, Mbps) •Ideal para comunicaciones en puntos distantes y no fácilmente accesibles geográficamente. •Ideal en servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos. •Permite establecer la comunicación entre dos usuarios distantes con la posibilidad de evitar las redes públicas telefónicas.

Entre las desventajas de la comunicación por satélite están las siguientes: •1/4 de segundo de tiempo de propagación. (retardo) •Sensitividad a efectos atmosféricos •Sensibles a eclipses •Falla del satélite (no es muy común) •Requieren transmitir a mucha potencia •Posibilidad de interrupción por cuestiones de estrategia militar.

Bluetooth

o Se utiliza principalmente en un gran número de productos como teléfonos, impresoras, módems y auriculares.

o Su uso es adecuado cuando puede haber dos o más dispositivos en un área reducida sin grandes necesidades de ancho de banda.

o Su uso más común está integrado en teléfonos y PDA bien sea por medio de unos auriculares Bluetooth o en transferencia de ficheros.

o Tiene la ventaja de simplificar el descubrimiento y configuración de los dispositivos, ya que éstos pueden indicar a otros los servicios que ofrecen, lo que redunda en la accesibilidad de los mismos sin un control explícito de direcciones de red, permisos y otros aspectos típicos de redes tradicionales.

o Red inalámbrica de área personal (WPAN).o Posibilita la transmisión de voz y datos entre dispositivos.o Utiliza un enlace por radiofrecuencia en la bandas ISM de los 2,4 GHz.

Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos. Elimina cables y conectores. Ofrece la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas. Facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.

Los dispositivos Bluetooth se componen Fundamentalmente, de dos partes muy importantes:

1. Un dispositivo de radio encargado de transmitir y modular la señal.

2. Un controlador digital, compuesto por un procesador de señales digitales, una CPU y de los diferentes interfaces con el dispositivo anfitrión.

WI-FI

Es un sistema de envió de datos sobre redes de computadores que utilizan ondas de radio en lugar de cables, este sistema esta presente en:

• Ordenadores Personales• Consolas de videojuegos• Smartphone• Reproductores de audio digital.

o Estos dispositivos pueden conectarse a internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica.

o Dicho punto de acceso tiene un alcance de unos 20 metros (65 pies) en interiores y al aire libre una distancia mayor.

o Pueden cubrir grandes áreas la superposición con múltiples puntos de acceso.

o Wi-Fi es similar a la red Ethernet tradicional y como tal el establecimiento de comunicación necesita una configuración previa.

o Utiliza el mismo espectro de frecuencia que Bluetooth con una potencia de salida mayor que lleva a conexiones más sólidas.

o A veces se denomina a Wi-Fi la “Ethernet sin cables”. Aunque esta descripción no es muy precisa.

o Se adecua mejor para redes de propósito general: permite conexiones más rápidas, un rango de distancias mayor y mejores mecanismos de seguridad.

o Puede compararse la eficiencia de varios protocolos de transmisión inalámbrica, como Bluetooth y Wi-Fi, por medio de la capacidad espacial (bits por segundo y metro cuadrado).

Infrarrojo

Las transmisiones de láser de infrarrojo directo envuelven las mismas técnicas empleadas en la transmisión por fibra óptica, excepto que el medio en este caso es el aire libre. El láser tiene un alcance de hasta 10 millas, aunque casi todas las aplicaciones en la actualidad se realizan a distancias menores de una milla. Típicamente, las transmisiones en infrarrojo son utilizadas donde la instalación de cable no es factible entre ambos sitios a conectar. Las velocidades típicas de transmisión a esas distancias son 1.5 Mbps. La ventaja del laser infrarrojo es que no es necesario solicitar permiso ante las autoridades para utilizar esta tecnología. Debe de tenerse mucho cuidado, en la instalación ya que los haces de luz pueden dañar al ojo humano. Por lo que se requiere un lugar adecuado para la instalación del equipo. Ambos sitios deben de tener línea de vista.

Para distancias cortas las transmisiones vía láser/infrarrojo son una excelente opción. Lo cual resulta en poco tiempo más económico que el empleo de estaciones terrenas de microondas. Se utiliza bastante para conectar LANs localizadas en diferentes edificios.